小型水庫土石壩病險問題及除險加固措施

劉 晉

(新疆阿勒泰地區福海縣水利管理總站，新疆 福海 836400)

小型水庫土石壩病險問題及除險加固措施

劉 晉

(新疆阿勒泰地區福海縣水利管理總站，新疆 福海 836400)

本省具有數量較多的病險水庫，必須采取有力措施對病險水庫進行加固。文章對于小型水庫土石壩病險問題進行了分析，并提出了小型水庫土石壩除險加固的有力措施，希望能夠推動病險水庫除險加固工作的進行。

小型水庫；病險問題；加固措施

建國以來我國建設了水利水電工程，其中小型水庫的數量超過了六萬座，小型水庫的水庫總庫容將近六千億立方米。然而由于當時地質勘探工作的不足、水文資料的短缺、經濟技術水平的限制、管理手段的落后和較低的建設標準，當前已經有很多小型水庫出現了病險，例如白蟻危害、壩體裂縫、壩體滑動、地震災害、滲漏變形等。這就需要采取有力的措施對小型水庫土石壩病險問題進行處理，做好除險加固工作。

1.小型水庫土石壩病險問題

當前我國的小型病險水庫有較大的比例，其具有以下幾個方面的特點。第一，具有較低的防洪標準，這是由于水庫運用方式的改變和水文系列的變化，導致小型水庫防洪標準降低，難以滿足規范中大壩壩頂的要求。第二，具有較低的抗震標準，很多小型病險水庫都不能滿足我國水庫的地震標準。第三，具有較差的穩定性，在復核的過程中發現很多壩坡和壩體都不能滿足相關的規范。第四，具有較差的壩體填土質量，繞壩滲透嚴重、壩體滲透性強、土質松散，特別是出現高水位時更容易在背水坡出現牛皮漲，以及流土和管涌現象。第五，具有較差的護坡質量，小型水庫的背水坡一般為草皮護坡，迎水坡一般為干砌石護坡，受到管理工作滯后和歷史條件的影響，很多小型水庫出現了迎水坡護坡凌亂、殘缺的現象，甚至根本沒有用干砌石進行護坡。第六，具有不完善的溢洪道建筑物。當前我國大部分小型水庫具有較差的溢洪道泄洪能力，其泄洪能力和抗沖刷能力都較差，有些小型水庫存在著消能設施不完善、陡坡段高度不夠、漿砌石和混凝土質量差等情況，邊墻甚至由于不均勻的沉降還會出現裂縫、傾斜。一些小型水庫的溢洪道出口而出現了嚴重的淤積，甚至出現歸河段不明顯的情況，難以進行洪水歸槽，泄洪時壩腳往往會被洪水沖垮，對整個大壩的安全造成威脅。最后，缺乏完善的管理設施和觀測設備，甚至沒有配備大壩觀測系統和水文測報系統，防汛道路具有較低的標準[1]。

2.小型水庫土石壩除險加固措施

2.1 對小型水庫土石壩的洪水標準和基本數據進行完善

鑒于當前很多小水庫存在的洪水標準偏低、基本數據不清等情況，首先要對其進行研究和調查，對水文、庫容、水力計算和集雨面積進行修正、補充、校驗和核實，全面推行現行的洪水標準，結合本地的洪水計算方法對其進行調洪演算和復核洪水，并與壩坡穩定性相結合，對其進行分析計算，將小型水庫的輸水涵和溢洪道的邊界尺寸、壩坡坡比和壩頂高程確定下來[2]。

2.2 控制壩坡安全系數，對壩體進行培厚

針對一些小型水庫土石壩壩坡穩定安全系數不高、壩體單薄的現象，首先要對其壩體物理學參數進行核查，根據穩定分析計算和滲流，將壩體加固的方案確定下來。一般情況下比較常見的壩體加固方案是壩后坡培厚加固。如果后坡和前坡的穩定系數不符合要求，則可以對后坡進行培厚，對前坡進行削坡。如果只有前坡的穩定系數不符合要求，則可以在綜合考慮的前提下對下半坡進行塊石和反濾料的加厚，對上半坡進行削坡，從而使邊坡更加穩定。

2.3 對壩體和壩基的滲漏進行嚴格的控制

本著“截排結合、以截為主、上截下排” 的原則來進行壩體和壩基滲漏問題的處理，根據滲漏的危害程度和部位，選擇合適的方法進行處理。在對壩基滲漏進行處理時可以采用土工膜防滲、粘土防滲鋪蓋、粘土截水墻等截水方法來進行處理，還可以結合使用排水措施，例如蓋重與反濾排水體的結合、反濾排水體、反濾蓋重和排水井等措施。在對壩體滲漏進行處理時，可以采用的節水措施有劈裂灌漿、壩體充填灌漿和粘土斜墻。在處理容易放空庫水位的土壩和偏陡的迎水坡時，可以使用防滲土工膜截滲的方法。如果由于填土松散和土質差而造成的壩體滲漏，則要使用劈裂灌漿和充填式灌漿的方法。土工膜防滲具有經濟節約、施工便利、防滲效果好的優點，而劈裂灌漿和充填式灌漿雖然具有較為復雜的設備和較高的施工要求，但具有更好的防滲效果。可以使用反濾體排、壩坡培厚導滲、壩坡開溝導滲等導滲措施，并使用開溝導滲的方法來處理未導致的壩坡失穩的牛皮漲和散浸現象，如果出現壩坡失穩則要使用培厚導滲。

2.4 處理澆壩滲漏

對澆壩滲漏進行處理可以使用的方法有壩頭壩體灌漿截滲法、壩體與壩頭山體之間設置截水墻、迎水坡壩頭黏土鋪蓋防滲法等。與此同時還可以將反濾溝或導滲排水反濾層設置在下游岸坡澆壩滲流的出口段。如果要采用壩后坡培厚加固，則要將排水反濁暗溝設置在山體和下游壩端的交接處，從而將澆壩滲水進行排除[3]。

2.5 溢洪道的處理和修復

要按照相關質量標準對溢洪道結構進行處理和修復，對溢洪道的鋼筋混凝土結構和漿砌石結構進行重建，并根據當地的地質條件和地形條件選擇力池底流消能或挑流等方式進行消能。對于底板和陡坡的變形，要根據情況進行翻修或者重建。如果底板的厚度達不到相關要求，可以使用混凝土對其進行加固和加厚。如果有裂縫出現在邊墻、漿砌石結構底板和混凝土部位，則可以順著裂縫鑿出一條上寬下窄的槽，寬約2厘米至5厘米，深約3厘米至5厘米，并將環氧砂漿、瀝青砂漿和水泥砂漿填筑進去。

3.結語

我國具有數量眾多的小型水庫，其對于國民經濟的發展有著重要的促進作用，承擔著供水、發電、灌溉、防洪等任務。然而當前很多小型水庫土石壩都面臨著各種病險，例如壩基和壩體滲漏、溢洪道建筑物不完善、水庫防洪標準低等，對小型水庫土石壩的除險加固提出了更高的要求。因此，必須采取有力的措施、因地制宜、對癥下藥的對小型水庫土石壩的病險問題進行解決，發揮小型水庫推動國民經濟發展的重要作用，減少病險帶來的損失，降低病險帶來的風險。

[1]高貴全,邱苑梅,張富強. 云南中、小病險水庫病害機理及除險加固對策 [J].科技資訊. 2011 (15)

[2]李永昌. 水資源利用存在問題及解決措施 [J]. 農技服務. 2011 (10)

[3]南漢卿. 病險水庫工程安全評價和治理的幾點認識 [J]. 中國西部科技. 2011 (23)

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